CN109009391A - 矫形紧固件装置 - Google Patents

Abstract

一种矫形结构，包括一种用于制作在安装过程中提供更大精确度的具有螺纹几何形状和前缘几何形状的螺纹紧固件的方法。确切地说，螺距和齿廓是独立可变化的。该紧固件的一个前导部分使多个骨头碎片在该紧固件之前向前推进，从而减小插入扭矩并且防止这些碎片残留在该上游齿廓中，以便实现更好保持。

Description

矫形紧固件装置

本申请是申请日为2013年8月22日、申请号为CN 201380052814.3(国际申请号为PCT/US2013/056248)、名为“矫形紧固件装置”的进入中国国家阶段的PCT申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及主要由外科医师使用来嵌入到骨头中并修复骨折的装置。更确切地，本发明包括了一种能够围绕一个轴线旋转的紧固件，该紧固件尤其成型以抵抗松动和减小插入扭矩，从而既向外科医师提供触觉反馈并还通过控制因摩擦造成的热量积聚来使紧固部位处的创伤最小化。该紧固件降低插入(切割)压力并增加对紧固件的跟踪，从而使得与失准相关联的问题最小化。

背景技术

涉及骨骼结构上的紧固件的外科手术目前遭遇若干常见缺陷。一个缺陷是无法在插入期间准确定向紧固件以防止该紧固件游走。骨头内部具有一种海绵样的(松质)结构。即使利用一个预钻导孔，紧固件仍频繁偏离该导孔的轴线，从而难以使紧固件在其远端处与另一工具配准。

另一缺陷是无法提供以阻碍螺纹部分松动的方式来接合患者的骨头的一个可靠螺纹部分。骨头是硬度和弹性两者随年龄和位置两者而变化的一种显著结构。该紧固件上的负载必须不仅适应这些约束，而且还要适应患者在日常活动中产生的力的动力学。

锯齿螺纹是目前的行业标准。不幸的是，锯齿螺纹仅当在一个方向上施加对紧固件的多个负载力的情况下适用。(班达里(Bhandari)，机械元件设计(Design of MachineElements)(2007)，第204页)。在这些负载力是多向的、或非单向的和轴向的情况下，可能发生故障。锯齿螺纹故障的一个表现是“拨动(toggling)”，在这种情况下，该紧固件作用于骨头上并且放大其内驻有该紧固件的孔。

有关高插入扭矩的又一缺陷使以下情况是不可能的：将螺杆并插入穿过骨片，而不使该螺杆拽拉该片并且导致该片与该螺纹一起旋转从而造成对软组织的明显创伤并造成该片无法固定。

为了尝试对锯齿螺纹的多个问题进行弥补，常见做法是设计该锯齿螺纹轮廓以通过增加摩擦力来增加保持力。增加的摩擦力引起插入期间温度升高，从而潜在地损害骨组织。插入部位上大于116华氏度(47摄氏度)的温度偏差导致无法被修复且身体无法愈合的骨坏死。而且，甚至更糟的是，过量热量折损紧固件在保持处于适当位置方面的能力，因为在螺杆螺纹界面处骨头已经坏死。因此，在钻孔/插入手术过程中，一些手术依赖于在部位处进行的液体冷却，但是即使那样，该过程仍产生很多热量以致热量产生工具可能热到无法触摸，因为液体冷却仅是局部性的。

由于在锯齿螺纹设计中仅仅变量(螺距、牙顶直径以及牙根直径)是相互关联的，因此改进保持力增加了摩擦力和插入扭矩，从而导致热量产生并且以有意义的方式削弱外科医师的感觉紧固件的插入扭矩的能力。这仍留下螺纹无法承受多向力的基本问题有待解决，同时产生若干新的问题。

当插入该紧固件时，外科医师并无触觉反馈。锯齿紧固件是难以开始插入并易于去除的，尤其是在结合一个板使用时。锯齿螺纹引发垂直于紧固件的长轴线的一个径向力，该径向力增加骨头将裂开或开裂的可能性，从而使得手术更加困难，即使不是不可能的。锯齿螺纹紧固件在插入期间可以游走，从而使得其与该紧固件的远端处的一个工具的配准成为复发问题。远离导孔游移常常导致在一个非预期的位置中切割出新螺纹或从该导孔中去除，这妨碍了愈合并实际上引发创伤；并且在存在高于116华氏度的温度偏差的情况下，还会导致相邻骨头的骨坏死。

本发明的螺纹几何形状使得插入力最小化。这允许了外科医师触觉反馈并且减少部署该紧固件要求的努力。这结合了一个碎屑向前进给器、一个定心导件以及改进的螺纹切割特征来保持低摩擦力，并且保持该紧固件对准和定向以防止该紧固件游走远离优选路径。

许多紧固件的远端包括缓冲区(槽)，其设计成帮助穿过整个骨头个，从而限定一个“自攻”紧固件。锯齿螺纹紧固件的自攻特征在于一个槽，该槽是直的或至少接近于与螺杆轴线共线。即，随着该紧固件推进，切割边缘朝该紧固件的头部输送骨头碎屑，该头部已进入螺旋螺纹的路径中。这种骨头碎屑沿螺纹齿积聚，并且增加插入扭矩和摩擦力，这因此会产生另外热量。碎屑还使该紧固件更难插入并且在骨头与该紧固件之间提供薄弱的接合处。

本发明中，这些切割碎屑远离这些切割边缘卷曲，并且先于该紧固件向前进给到预钻导孔中，因为该槽在右旋螺纹上是“左旋”的。即，随着该紧固件推进，该槽向下推动这些碎屑进入螺杆前的导孔之中。这导致了该紧固件与骨头的形成为“骨齿”的部分(接合螺纹紧固件的那个部分)之间产生精确间隙。因此，骨头与紧固件之间的接合处基本不含切屑，并且提供与该紧固件相邻的更健康的骨组织来防止骨头发生另外创伤。

与锯齿型螺纹相关联的另一问题在于，该紧固件的螺纹之间的区域是锚固在骨头中的唯一部位，并且由于与之相关联的设计约束，这个部位难以优化。换句话说，由于紧固件的金属比保持骨头强多个量级，因此当发生故障时，总是会涉及骨创伤。

本发明最大化被接合的骨头，同时使紧固件的螺纹最小化，这些是无法利用一种锯齿螺纹以及其他常见螺纹和常见制造工艺来做到的。结果是骨创伤更少并且被去除的骨头更少，以便增加骨头强度来更好地保持该紧固件。

本发明摒弃了常规的思维和生产工艺，追求可以从螺纹轮廓实现的新型且期望的功能。

在此之前，制造商采纳了一种简单又非常快速的制造工艺生产功能不比常见木质螺杆好的螺杆。

发明内容

本发明以在此之前无法实现的方式来利用改进螺纹图案处理具有紧固件的各种骨骼组件，这种改进螺纹图案提供骨结构的更大的保持力并且对与紧固件相邻的骨头损害最小。

本发明产生了一种骨螺杆设计，这种设计可以许多独立方式进行修改以便产生可有助于更好抓持、更大抗拉阻力、更低的切割压力和插入压力(这降低了部位温度并且使得在过程中对骨头的损害更小)的不同能力和功能。这些特征为安装螺杆以防止螺纹被去除的外科医师提供更好感觉、更好的夹紧力、更好固定以及最终更短治愈时间。

披露一种新型制造工艺，其中结合具有不同形状并遵循不同路径的多种形式切割工具利用单点螺纹形成来形成由独立可编程的顺序切割移动而形成的螺纹特征，这些螺纹特征彼此不同。这意味着，齿高、厚度以及间距现各自均可以独立修改，以便产生大大改进在将螺杆安装到骨头中时的手术和原位螺杆性能这两者的不同特性和能力。

虽然所披露的方法在这种工艺中形成更复杂的螺纹，但其在生产设置中仅可能是由于CNC机器工具和对顺序独立切割移动进行编程的能力而产生现有技术中未知的独特特征。

骨头固定是非常复杂的，因为所发现的断裂呈各种各样的形状并在各种各样的位置处。嵌入到骨头中的紧固件需要最小化骨创伤和骨去除，同时最大化动态环境中的保持力。源自于这些新型螺纹设计及其产生方法的益处将对行业和患者是非常有意义的。

发明目的

因此，本发明的一个主要目的在于，提供一种矫形紧固件结构和制作这种紧固件的方法。

因此，本发明的另一目的在于，提供一种改进螺纹部分。

本发明的另一目的在于，提供一种使得骨创伤、抵抗故障最小化并易于安装的改进螺纹部分。

本发明的另一目的在于，提供一种在处理骨骼结构时可以适应多个不同攻角的紧固件。

从一个优点看，本发明的一个目的在于，提供一种矫形紧固件，该矫形紧固件通过独立修改齿高、厚度以及间距由此更改所述紧固件的特性和能力来形成。

从另一优点看，本发明的一个目的在于，提供一种通过以下方式形成的矫形紧固件：独立修改齿高、厚度以及间距，从而更改所述紧固件的特性和能力，由此螺距以及最大齿形螺纹直径和最小齿形螺纹直径是独立可变化的，以有利于根据骨头密度和紧固件部署部位将紧固件螺纹轮廓与对应骨头齿廓匹配，从而改进紧固件抓紧(purchase)，并增加对拉出力的阻力。

从先前优点看，本发明的一个目的在于，提供一种紧固件，该紧固件进一步包括：在其远端形成一个碎屑切割槽，所述碎屑切割槽具有多个切割前缘，这些切割前缘限定被设置在所述远端上的一个切屑螺纹图案并且在与设置在该紧固件的其余部分上的一个螺纹图案相反的方向上螺旋盘旋，设置在该紧固件的所述其余部分上的所述螺纹图案限定一个基本未切割的联锁螺纹图案，由此所述切割槽在骨头中形成该联锁螺纹图案，从而在紧固件安装期间减小在紧固件插入时的摩擦力并且使热量积聚最小化，同时提供更大的敏感度，以便减小安装扭矩。

从先前优点看，本发明的一个目的在于，提供一种紧固件，该紧固件进一步通过以下方式来形成：通过以下来形成：沿着该紧固件盘旋地设置该联锁螺纹图案，该联锁螺纹图案被一个基本圆柱形的紧固件轴中断，这样使得所述紧固件轴限定沿着所述紧固件的长度盘旋并被所述联锁螺纹图案中断掉的一个圆柱形壁，由此所述联锁图案阻止该紧固件拨动，并且使径向力最小化，同时抵抗另外可能导致紧固件隆起的多向力和弯曲力矩。

从先前优点看，本发明的一个目的在于，提供一种紧固件，该紧固件进一步：形成与所述紧固件的一个近端相邻的一个邻接表面；限定紧固件进一步推进的妨碍物以及用于在矫形环境中引起所述紧固件夹紧的装置。

从先前优点看，本发明的一个目的在于，提供一种紧固件，该紧固件进一步：在邻近所述紧固件的一个近端的位置处形成干涉配合；限定紧固件进一步推进的妨碍物以及用于在矫形环境中引起该紧固件的夹紧的装置。

另一优点考虑到了一种矫形紧固件，该矫形紧固件组合地包括一个轴，该轴具有：一个近端，该近端设有用于推进所述紧固件的装置和用于妨碍紧固件推进的装置，所述轴具有提供缠绕在所述轴周围的联锁装置的一个螺纹图案，所述螺纹图案被所述轴的多个居间壁中断；位于所述轴的一个远端上的一个螺纹形成装置，所述螺纹形成装置具有与具有所述联锁装置的所述螺纹图案相反的一个螺纹图案；以及一个导件，该导件在所述轴的所述远端、与所述螺纹形成装置相邻，所述螺纹形成装置包括用于推进多个骨片远离所述紧固件的装置。

另一优点考虑到了一种用于形成矫形紧固件的方法，步骤包括：在矫形级基底的基本圆柱形的原料上形成一个联锁螺纹；利用一个第一切割工具在所述基底上形成所述联锁螺纹的第一小平面和第二小平面，同时引起该基底与该第一切割工具之间的相对旋转；利用一个第二切割工具在所述基底上形成一个第三小平面，同时仍然引起旋转；并且利用一个第三切割工具在所述基底上形成第四小平面和第五小平面，同时引起反向旋转。

附图说明

当结合附图考虑以下详细说明，这些目的和其他目的将更清楚。

图1是紧固件的侧视图。

图2是紧固件的一部分的截面图。

图3是紧固件几何形状的另一截面图，该图详细描绘螺纹关系。

图4以透视图示出该紧固件。

图5是螺纹形成中的第一步骤的视图。

图6是螺纹形成中的第二步骤的视图。

图7是螺纹形成中的第三步骤的视图。

图8详细描绘开始插入时的紧固件的前端。

图9示出与本发明相比利用常规锯齿螺纹而损失的骨组织量，在此情况下不考虑本发明不要求相邻螺纹均匀间隔(螺距)这一事实。还示出了增加螺距、同时维持相同螺纹高度的一个实例。

图10是紧固件的远端的视图，该图示出导件和左旋碎屑散布槽的细节以及连同开始于由一个第一左旋槽形成的每个螺纹的切割前缘的偏心离隙(eccentric relief)一起的改进自攻特征。

图11示出多个力矢量，这些力矢量中的一个是在紧固件已达到压缩收紧力矩时的反作用力。

图12示出在该槽处形成这些切割螺纹的一个方面的一个切割工具的一部分。

图13示出刀头及其由图12工具形成的爪形前缘的端视图。

图14是由图12工具所形成的刀头的侧视图。

图15是一个双头螺纹紧固件的端视透视图。

图16是由槽限定的双头螺纹切割边缘的端视图。

具体实施方式

考虑这些附图，其中相似参考数字指代不同附图中的相似零件，参考数字100是指根据本发明的矫形稳定紧固件。

图1中的这些螺杆螺纹的特征包括：该螺杆的头部2(限定一个近端)包括半径9和10，半径9和10在顶点11处会聚以形成头部2的外径。头部2可以包括限定一个邻接表面的一个下壁6以使得在当紧固件100时邻接表面6抵靠在一个支撑表面(例如，患者身体或板)上，并且引起图11中示出的压缩负载5。在引起负载5时，螺钉齿24的定心点36(图11)被压靠着骨齿25的底部定心点37，从而防止来自该螺杆的轴线16的径向向内或向外的力3。同样，负载矢量1(图11)引起螺杆定心点38靠着骨定向点39。如果该紧固件将被钻孔，紧固件100的顶点直径11近似螺纹(牙顶)大径17，并且压缩负载5则由依赖于紧邻头部2的一个螺纹部分的干涉配合而导致。

更确切地，螺纹12的最后一圈(最接近于头部2)具有提供抗夹紧的不同螺距和/或齿厚。直到此邻接处，该紧固件因低摩擦几何形状而基本上是自由转动的。这向外科医师提供触觉反馈。右旋螺纹12沿轴13螺旋缠绕以便产生螺距。该螺杆的远端4特征在于具有一个导件59，这个导件结合有具有一个左旋螺旋取向的多个碎屑散布的槽55。

图4示出在螺杆的近端处的内六角形驱动凹头35。图2描绘螺杆轴的螺纹部分的横截面9，其中一条轴线16穿过轴的核心。

螺纹24延伸远离螺纹牙根18(轴外部13)，从而限定螺纹大径17。骨齿25是由螺纹牙根18、螺杆螺纹齿24以及螺杆螺纹26的边界形成。螺纹牙根18(轴外部13)限定在这些轴螺纹之间螺旋盘旋并仅被螺旋缠绕的螺纹12中断的一个基本上连续的圆柱形壁。

该螺杆螺纹的向外突起32(图3)和该螺杆螺纹的厚度30联同由左旋凹形螺旋碎屑散布槽55(图1、图4、图8和图10)所形成的螺齿的改进切割边缘51(图8和图10)一起确定螺杆的切割和插入扭矩。这是一个重要的且有意义的改进，因为它向外科医师提供与骨头接合的期望触觉解释。这还帮助外科医师确定螺杆拧紧程度和实际上施加用于压缩的负载量。当前技术要求非常多的扭矩来安装紧固件，使得外科医师几乎并不了解所发生的实际情况。这常常会导致螺纹去除或螺杆松动。

图3中这个新的螺纹轮廓的另一关键特征是具有容易改变螺杆螺纹齿的向外突起32、在确定骨齿25的尺寸(“体积”)的相邻齿之间的间距34以及螺杆螺纹齿的厚度30的选项的制造方法。

骨齿25的尺寸(体积)是一个非常重要的问题，因为金属螺杆螺纹明显要比骨头更硬。通过具有在这两者之间形成一个更相等的强度平衡的能力，现可能向骨接合处提供一个螺杆，这个螺杆可以在骨头中实现更好的且更稳定的抓持。

通过增加螺杆螺纹突起32，可能产生可增加在密度较小的骨头中的抓紧的螺杆螺纹。通过减小骨齿25的骨齿宽度34，可能形成用于在具有非常薄的皮层壁的骨头中的更好抓紧的更小螺距，又在同时最大化要求更宽骨齿25和螺齿的更大向外突起32的松质骨齿尺寸。在其中常见齿廓已由一个单点切割或滚轧工具来形成的所有现有螺纹中，则不可能具有这些选项。

图5中示出的用于材料去除的多个切割工具的这种新的制造方法的步骤教示了一个特殊形式的切割工具40形成螺杆螺纹小平面42、44和牙根46。

图6中示出的用于材料去除的多个切割工具的这种新的制造方法的步骤教示了一个特殊形式的切割工具41形成螺杆螺纹小平面43和另一牙根45。

图7中示出的用于材料去除的多个切割工具的这种新的制造方法的步骤教示了一个特殊形式的切割工具47形成螺杆螺纹小平面48和另一牙根49。图5和图6步骤是以在一个方向上相对旋转而发生的。图7步骤是反向旋转的。

牙根45、46和49的重要性在于，这些表面限定一个基本上宽广的圆柱形壁，该圆柱形壁沿该紧固件螺旋盘旋、仅被联锁齿中断以使得该紧固件所经受的弯曲力沿这些牙根部分布，并且因此还沿与其成三角形配准的骨齿来分布，从而防止由于缺乏任何尖锐表面的增加的表面积的任何运动，这些尖锐表面如现有技术中那样将以另外方式限定压点(pressure point)。

图9示出在与锯齿螺纹相比时这种三步骤式切割方法的益处。如所示出，示出两种螺纹轮廓，其中它们的螺距是处于配准状态。一个锯齿螺纹重叠在本发明的一个螺纹上。如所示出，在这个描绘中，锯齿螺纹去除至少三分之一以上骨头，但应指出，当为紧固件选择了适当材料时，本发明的螺纹的厚度30(图3)可减小至薄刀片的厚度。当厚度30已被优化(最小化)时，最大体积骨齿可供用于最大程度抓紧和最小创伤，同时减小摩擦力和插入力。

本发明的又一明显特征是这种螺纹轮廓的机械联锁能力。在本质上，骨螺纹齿25联锁在螺杆螺纹24与螺杆螺纹26之间。这在图2和图11中示出。响应于在拧紧时引起的负载5的反作用力沿紧固件的不同小平面/螺纹侧面(flank)分布。如所示出，力被集中，螺杆螺纹侧面与骨齿25表面联锁，并且螺纹侧面的交接处的定心点36、37、38、39协作以防止应力并抵抗轴向负载或扭转负载的散布。确切地说，螺纹侧面19和20、21和22、22和23成对操作，这样使得这些对的交叉限定用于负载分布和力均衡的定心点。

应当指出，比起螺杆螺纹小平面21，螺齿小平面20与轴线16成更小角度。这意味着骨螺齿25变成“向内”内侧(在一个侧面上的小平面22和23的交接处形成的顶点36(图11)与另一侧面上的螺杆螺纹牙根18和螺纹小平面20之间)。这产生了在沿螺纹12的紧固件螺杆螺纹24和26与骨螺纹齿25之间的瞬时机械联锁。这个特征的重要性具有深远价值。在骨头中，最好在将螺杆拧紧以减少对骨头的创伤时产生既不径向散布也不径向拖拽的接合。

当前的骨螺杆螺纹形成可能使得骨头裂开或至少过度压缩活骨以造成创伤的有害压缩负载。本发明中，这些问题得以解决。此处，齿小平面(螺纹侧面)19和20的关系可以相对于小平面(螺纹侧面)21、22和23进行“调节”(在尺寸上改变)，以便更改紧固件齿厚度30并且通过修改骨齿间隙34来更改在相邻齿之间的距离，例如以便提供最大程度骨头接合并且优化位于紧固件齿之间的夹带骨头的压缩压力。

具有其改进的切割边缘、碎屑去除、减小齿宽以及更少被去除的骨头的本发明产生对骨头的新的交接特性，同时在初始螺纹形成和扭转顺序中为外科医师提供最佳可能感觉。

图8和图10示出具有凹形螺旋碎屑散布槽55的导件59，该槽与螺杆100的轴线成约45°角度(参考数字52)。碎屑散布槽具有沿导件59的外径打开并朝螺杆的近端以左旋螺旋过渡延伸一个较短距离(1个或多个螺纹)的一部分。该碎屑散布槽和缓过渡到轴13和螺纹12中。对碎屑的实际切割是由尖锐切割前缘51导致，该切割前缘由左旋螺旋碎屑分配槽55形成并且具有略钝化的切割后缘53。因此，槽55的凹半径在螺纹12的大径上、在螺纹12与槽55的交叉处产生尖锐切割前缘51。偏心径向离隙边缘62与尖锐边缘51组合以近似一种爪样轮廓，其中该大径随着其远离边缘51而直径减小以提供可容易地切割骨头而产生碎屑的前边缘，这些碎屑远离这些切割边缘卷曲并且过渡出凹形碎屑散布槽。所述偏心离隙逐渐减小螺纹12的高度，直到被下一个左旋槽所中断，于是偏心离隙随着其在第二左旋槽的相反侧上继续而再次在下一螺纹12的大径上开始，并且随着其结束而回到下一槽的左旋侧处来在减小的高度上终止。

图12揭示如何偏心径向离隙62由一个特殊刀头200形成的，在该刀头缓慢向下移动77时，其随螺杆以逆时针方向旋转而在顺时针方向上转动，从而形成偏心离隙62。该刀头的切割末端以一个角度76成形，以便在螺纹12的外径上切出一个轻微锥度，这种锥度从这些螺纹的远端向上朝该近端延伸以与碎屑散布槽55的长度一致。

这在图13中示出为“爪”形螺纹切割轮廓的一个横截面，该“爪”形螺纹切割轮廓是通过以下方式由形成尖锐切割尖端51的槽55和偏心离隙62的组合产生：旋转刀头200，同时该刀头在一个向下方向77上移动，直到其到达了下一槽55的后缘。在这点上，刀头200向上移动以在槽55的下一侧的起始边缘处再次开始相同过程，并且继续这个过程，直到刀头已经完成一个360°旋转并且所有远端螺纹已被刀头200处理成有偏心径向离隙62。

这些特征组合以切割出光洁螺纹并沿碎屑路径57移动这些碎屑，从而随着推进螺杆螺旋转动到骨头中，向前推动这些碎屑穿过推进螺杆前的钻出导孔。槽55和牙根13的过渡的前缘61在该钻出导孔的内径内产生精确配合，以便随着螺杆100在该钻出导孔内转动而提供刮擦动作进行积极碎屑去除。这个刮擦动作向下推动这些碎屑并使它们脱离钻好的孔内部的导件的精确配合。此处益处在于，前缘51导致这些碎屑向前卷曲并且遵循槽55的轮廓向前，并且远离这些推进螺纹的路径而离开碎屑路径57末端。

换句话说，随着该紧固件顺时针地CW(图4、图8和图10)插入，切割前缘51渐进性地刮削薄骨带以使得它们向前并由前缘61在方向57上推动推进。这形成了一种真正自攻螺杆并还防止这些碎屑被吸入到正推进的螺杆螺纹和骨头中。这导致了低得多的切割压力、更干净的螺纹以及对骨头的更小损害。(如果这些碎屑无法除去，那么它们将被吸入这些螺纹的路径中，并且被压入周围头中。如果发生这种情况，这些陷入碎屑可能引发一个炎症过程，这会导致免疫系统攻击作为异物的这些碎屑而最终吸收，造成这些螺纹附近出现空隙，从而最终造成螺杆螺纹12松动。)图16示出用于一个双头双螺纹紧固件的一个刀头和导件。

导件59具有一个基本圆柱形的平坦远端4，该远端被附图中示出的碎屑分配槽55的多个部分中断。可以提供更多或更少的碎屑分配槽55，只要它们是沿外周对称定向。一个边缘外周60提供平坦远端4与圆柱形轴13之间的一种弧形过渡。这种弧形过渡迫使紧固件100保持在预钻导孔中，从而确保紧固件100与在紧固件的远端上的另一外科工具(如一个板)配准。

在使用中，优选地预钻出一个导孔，并且将紧固件100定向在该导孔上方。导件59的半径60嵌套在预钻导孔内。该紧固件以顺时针旋转(CW)推进导致碎屑分配槽55和它们的前(左旋)切割前缘51渐进性地刮削骨头碎片以使这些骨头碎片远离该紧固件，并且在已经由切割后缘53切去后，前缘61沿路径57将这些碎片向前推进到凹陷中并且向前推进到预钻的孔中。因此，骨头形成与紧固件的齿廓一致的螺纹。随着紧固件100推进到骨头中，骨齿25提供与紧固件100的积极接合，而不使得可以很容易地推进该紧固件(不像现有技术那样)的外科医师经历可察觉的摩擦(有害热量积聚)或不想要的径向力。

这为外科医师提供关于手术的进展的精确信息。导件上的弧形壁60精确跟踪预钻的孔，而不存在有害游走以及对相邻骨头的创伤。紧固件的螺纹与该骨齿伴随地自联锁，直到该紧固件接近完全嵌入。随后，在该紧固件头部的底面中的邻接表面6接触在该预钻的孔的外周上的皮层骨，从而导致矢量5(图11)。

不像现有技术那样，这种接触引起外科医师可察觉的力的改变。因此，外科医师具有更好的“感觉”来感测和调节对手术最有益的压缩/扭矩。如上提及，在紧固件并不具有一个头部、而替代地将被钻孔的情况下，存在相同改进过的触觉反馈。另外，与近端6相邻的一个干涉螺纹71提供另外的反馈和保持。这是通过增加近端6附近的一个或多个螺纹齿的宽度30实现，这抵靠着由螺杆的远端处的螺纹切割特征来形成的骨齿25形成作用于骨齿25上的夹紧负载(通过减小尺寸34)，该骨齿。

一个替代方式(或对此干涉螺纹的补充)将是改变(增加)在该近端73附近的螺纹大径，同时维持在该远端72处的原始高度32，从而以不同的方式提供一种干涉配合。这(锥度)由参考线74标识，并且随着螺杆推进到骨头中而沿这些螺纹的大径来增加拖拽。此外，如果期望的话，具有一个头部的紧固件可受益于任一种或两种类型干涉配合。

另外，在侧面负载(“拨动”)的情况下，图11的力矢量3受到与骨齿25瞬时机械联锁的螺杆螺纹24和26的联锁能力的约束。不像现有技术那样，来自一侧或另一侧的负载螺杆100不在相反侧上、在该螺杆与骨头之间形成间隙。这通常被称为“拨动”，并且常常导致螺杆与骨头的交接的失败。

当一个弯曲力矩14被施加至螺杆100时，发生一定程度上类似的问题，其中产生的力导致以锯齿螺纹或V型螺纹产生的类似螺杆在两个螺纹之间的牙根直径(凹槽)处屈服于这个力。当屈服发生时，螺纹牙根充当围绕该螺杆圆周的一个径向凹槽，并且整个负载将集中在接近弯曲力矩的顶点的最弱点处(一个单螺纹的凹槽)，从而导致该螺杆的核心故障。不像所有其他螺纹形式中出现的这个缺陷那样，本发明具有呈圆柱形形式的螺纹牙根，并且缺乏螺纹凹槽，由此使得弯曲力矩的负载沿螺杆的轴均匀散布。这提供了一种抗弯曲的更耐久且可靠的螺杆。

图15和图16教示一种双螺纹式图案的用途。如前所述，一个第一联锁螺纹110是沿圆柱形轴盘旋，但是一个第二联锁螺纹120也沿轴13盘旋。应当指出，图8和图10的刀头边缘51和其他细节以及导件59在此出现。因此，第一联锁螺纹110的相邻螺纹具有介于其间的一个第二螺纹120。这意味着此紧固件的螺距是先前所述紧固件的两倍，这导致了双螺纹式设计的更快的插入(轴向推进)。在时间很重要的情况下，这是一个重要的特征，并且像这样的操作出于许多原因而可最迅速地结束，如无菌、更大的生产力以及最短患者麻醉时间。

此外，在如此描述本发明之后，应当清楚，在不背离如上所述并如所附权利要求书描述的本发明的范围和公正含义的情况下，可以对本发明进行许多结构的修改和调整。

Claims (1)

1.一种矫形紧固件，组合地包括

一个轴，该轴具有：一个近端，该近端设有用于推进所述紧固件的装置和用于妨碍紧固件推进的装置；

所述轴具有提供缠绕在所述轴周围的联锁装置的一个螺纹图案，所述螺纹图案被所述轴的多个居间壁中断；

位于所述轴的一个远端上的一个螺纹形成装置，所述螺纹形成装置具有与具有所述联锁装置的所述螺纹图案相反的一个螺纹图案；以及一个导件，该导件在所述轴的所述远端、与所述螺纹形成装置相邻，所述螺纹形成装置包括用于推进多个骨片远离所述紧固件的装置。